AT14550U1 - screw Press - Google Patents
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Abstract
Eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension, weist wenigstens eine, in einem zylindrischen oder konischen Mantel (1) rotierende Schneckenwelle (2) auf, deren Wendel (3) die Suspension durch einen, zwischen dem Mantel (1) und der Schneckenwelle (2) gebildeten Ringspalt (4) fördert. Zumindest der Mantel (1) oder die Schneckenwelle (2) sind perforiert. Die Wendel (3) besitzt einen, mit der Schneckenwelle (2) verbundenen Grundkörper (5) und ist mehrteilig ausgeführt. Die in Förderrichtung (6) weisende Frontseite der Wendel (3) wird zumindest überwiegend von einem Keramikelement (7) gebildet, welches an einem Tragkörper (8) der Wendel (3) befestigt ist. Das Keramikelement (7) bildet die Schneid-Kante (9) zwischen der Frontseite und der zum Mantel (1) weisenden Oberseite der Wendel (3) und überdeckt von dieser Schneid-Kante (9) aus über wenigstens einen Teil der Oberseite den Tragkörper (8).A screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension, has at least one screw shaft (2) rotating in a cylindrical or conical casing (1), the coil (3) of which separates the suspension by one between the casing (1) and the screw shaft (2) formed annular gap (4) promotes. At least the jacket (1) or the worm shaft (2) are perforated. The coil (3) has one, with the worm shaft (2) connected to the base body (5) and is made of several parts. The front side of the helix (3) facing in the conveying direction (6) is at least predominantly formed by a ceramic element (7) which is fastened to a supporting body (8) of the helix (3). The ceramic element (7) forms the cutting edge (9) between the front side and the upper side of the coil (3) facing the shell (1) and covers the supporting body over at least part of the upper side from this cutting edge (9). 8th).
Description
Beschreibungdescription
SCHNECKENPRESSESCREW PRESS
[0001] Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit wenigstens einer, in einem zylindrischen oder konischen Mantel rotierenden Schneckenwelle, deren Wendel die Suspension durch einen, zwischen dem Mantel und der Schneckenwelle gebildeten Ringspalt fördert, wobei zumindest der Mantel oder die Schneckenwelle perforiert sind und die Wendel einen, mit der Schneckenwelle verbundenen Grundkörper besitzt und mehrteilig ausgeführt ist.The invention relates to a screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with at least one, rotating in a cylindrical or conical shell screw shaft, the helix of the suspension through an annular gap formed between the shell and the worm shaft promotes, wherein at least the shell or the worm shaft are perforated and the helix has one, connected to the worm shaft body and is made of several parts.
[0002] Derartige Entwässerungsvorrichtungen sind seit langer Zeit bekannt und werden mit Erfolg insbesondere bei der Eindickung von Faserstoffsuspensionen in Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn verwendet.Such dewatering devices are known for a long time and are used with success especially in the thickening of pulp suspensions in machines for producing a fibrous web.
[0003] Dabei ist in der Regel eine angetriebene Förderschnecke innerhalb eines im Wesentlichen konzentrisch zylindrischen oder konischen, gelochten Blechmantels oder dergl. angeordnet. Die radial zugegebene Suspension wird im Zusammenwirken mit einer Staueinrichtung entwässert, wobei das Wasser durch den gelochten Blechmantel oder dergl. entweichen kann, während die Rejecte zurückgehalten werden.In this case, a driven screw conveyor is arranged within a substantially concentric cylindrical or conical, perforated metal jacket or the like. The radially added suspension is dehydrated in cooperation with a damming device, whereby the water can escape through the perforated metal jacket or the like, while the rejects are retained.
[0004] Die Verdichtung und Entwässerung des Rejects wird verbessert, wenn für den Blechmantel eine konische Form gewählt wird, deren Durchmesser sich in Rejectlaufrichtung verkleinert, wobei selbstverständlich auch der äußere Schneckendurchmesser an diese geometrischen Verhältnisse angepasst werden muss.The compression and drainage of the reject is improved when a conical shape is selected for the metal jacket whose diameter decreases in Rejectlaufrichtung, of course, the outer screw diameter must be adapted to these geometric conditions.
[0005] Werden die bekannten Entwässerungsschnecken wie beschrieben ausgeführt, sind sie infolge der intensiven Reibung zwischen Reject und den Bauteilen der Maschine einem besonders großen Verschleiß ausgesetzt. Es findet nämlich eine beträchtliche Relativbewegung bei gleichzeitig enormen Axial- und Radialkräften zwischen dem bereits stark eingedickten Stoff und den Bauteilen statt. Zudem enthält dieser Reject - neben einem Rest an Fasern - oft viele kleine Metallteile und harte Plastikstücke, die erfahrungsgemäß zu einem hohen Verschleiß auch hochwertiger metallischer Bauteile, insbesondere der Wendel führen.If the known dewatering screws performed as described, they are exposed due to the intense friction between the reject and the components of the machine a particularly large wear. Namely, there is a considerable relative movement at the same time enormous axial and radial forces between the already heavily thickened fabric and the components instead. In addition, this reject contains - in addition to a residue of fibers - often many small metal parts and hard plastic pieces, which experience has led to high wear and high quality metallic components, especially the helix.
[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Laufzeit der Schneckenpressen durch einen verbesserten Verschleißschutz der Wendel zu verlängern.The object of the invention is therefore to extend the life of the screw presses by an improved wear protection of the helix.
[0007] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die in Förderrichtung weisende Frontseite der Wendel zumindest überwiegend von einem Keramikelement gebildet wird, welches an einem Tragkörper der Wendel befestigt ist, die Schneid- Kante zwischen der Frontseite und der zum Mantel weisenden Oberseite der Wendel bildet und von dieser Schneid-Kante aus über wenigstens einen Teil der Oberseite den Tragkörper überdeckt.According to the invention this object is achieved in that the pointing in the conveying direction front side of the helix is at least predominantly formed by a ceramic element which is attached to a supporting body of the helix, the cutting edge between the front and the jacket facing top of the helix forms and covered by this cutting edge of at least a portion of the top of the support body.
[0008] Das Keramikelement ist sehr verschleißfest, was die Einsatzdauer der Wendel stark erhöht. Die Schneid-Kante selbst wird ebenfalls vom Keramikelement gebildet und gewährleistet so eine konstant hohe Stoffdichte über die gesamte Betriebszeit.The ceramic element is very resistant to wear, which greatly increases the service life of the helix. The cutting edge itself is also formed by the ceramic element, thus ensuring a consistently high consistency over the entire operating time.
[0009] Daher sollte die Schneid-Kante einen Winkel zwischen Front- und Oberseite zwischen 75 und 90° bilden. Ein Winkel unter 90° kann einen verschleißarmen Übergang zum Tragelement ermöglichen, wobei jedoch die Stabilität zu beachten ist.Therefore, the cutting edge should form an angle between the front and top between 75 and 90 °. An angle of less than 90 ° may allow a low-wear transition to the support element, but stability must be taken into account.
[0010] Außerdem wird durch das Überdecken des Tragkörpers auf der Oberseite einem Verschleiß des Tragkörpers an der Kontaktfläche zum Keramikelement entgegengewirkt.In addition, it is counteracted by the covering of the support body on the upper side wear of the support body on the contact surface to the ceramic element.
[0011] Besonders einfach gestaltet sich die Konstruktion, wenn der Tragkörper vom Grundkörper selbst gebildet wird.Particularly simple design, if the support body is formed by the main body itself.
[0012] Allerdings ist eine bessere Anpassung an die speziellen Aufgaben der Elemente möglich, wenn der Tragkörper zwischen Grundkörper und Keramikelement angeordnet und vorzugsweise am Grundkörper lösbar befestigt ist. Die lösbare Verbindung erfolgt meist mittelsHowever, a better adaptation to the specific tasks of the elements is possible when the support body between the base body and the ceramic element is arranged and preferably releasably secured to the base body. The detachable connection is usually by means of
Schrauben und ermöglicht das einfache Austauschen des Tragkörpers bei Bedarf.Screws and allows easy replacement of the support body as needed.
[0013] Während der mit der Schneckenwelle verschweißte Grundkörper in der Regel aus Metall ist, sollte der Tragkörper mit Vorteil aus faserverstärktem Kunststoff bestehen. Die damit verbundene Elastizität des Grundkörpers kann Druckstöße auf das Keramikelement abfangen und ermöglicht ebenso eine formschlüssige Verbindung des Keramikelementes am Tragkörper beispielsweise über eine Schwalbenschwanzverbindung.While the welded to the worm shaft body is usually made of metal, the support body should advantageously consist of fiber-reinforced plastic. The associated elasticity of the body can absorb pressure surges on the ceramic element and also allows a positive connection of the ceramic element on the support body, for example via a dovetail joint.
[0014] Des Weiteren sollte der Tragkörper auf der zur Schneckenwelle weisenden Unterseite verformbare Abstandhalter aufweisen, die beim Befestigen des Tragelementes am Grundkörper in Richtung Schneckenwelle gedrückt werden und so eine Vorspannung erzeugen.Furthermore, the support body should have deformable spacers on the underside pointing toward the worm shaft, which spacers are pressed in the direction of the worm shaft during attachment of the support element to the base body and thus generate a prestress.
[0015] Um die hochbelastete, in Förderrichtung weisende Frontseite der Wendel möglichst umfassend vor Verschleiß zu schützen, sollte das Keramikelement bis auf einen kleinen Ringspalt zur Schneckenwelle hin die gesamte Frontseite der Wendel bilden.In order to protect the highly loaded, pointing in the conveying direction front side of the coil as extensively from wear, the ceramic element should form the entire front side of the coil except for a small annular gap to the worm shaft.
[0016] Im Interesse einer verschleißfesten Gestaltung der Oberseite der Wendel sollte zumindest ein Drittel, vorzugsweise wenigstens die Hälfte der Oberseite der Wendel vom Keramikelement gebildet werden und/oder sich das Keramikelement von der Schneid-Kante entgegen der Förderrichtung über mindestens 10 mm, vorzugsweise zumindest 15 mm erstrecken.In the interest of a wear-resistant design of the top of the coil should at least one third, preferably at least half of the top of the helix are formed by the ceramic element and / or the ceramic element of the cutting edge against the conveying direction over at least 10 mm, preferably at least 15 mm.
[0017] Die Belastung des Tragkörpers an der Oberseite kann außerdem noch dadurch reduziert werden, dass der Abstand zwischen der, vom Tragkörper gebildeten Oberseite der Wendel und der Achse der Schneckenwelle entgegen der Förderrichtung abnimmt.The load of the support body on the top can also be reduced by the fact that the distance between the, formed by the support body top of the helix and the axis of the worm shaft decreases against the conveying direction.
[0018] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: [0019] Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch eine Schneckenpresse; [0020] Figur 2: eine Teilansicht der Frontseite der Wendel 3 und [0021] Figur 3a - 3e einen Querschnitt durch verschiedene Wendel 3 der Schneckenwelle 2.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In the attached drawing: FIG. 1 shows a schematic cross section through a screw press; 2 shows a partial view of the front side of the helix 3 and [0021] FIGS. 3a-3e show a cross section through different helixes 3 of the worm shaft 2.
[0022] Die in Figur 1 gezeigte Schneckenpresse dient zur Entwässerung einer häufig zumindest teilweise von Altpapier gebildeten Faserstoffsuspension, wie sie zur Herstellung einer Faserstoffbahn benötigt wird.The screw press shown in Figure 1 is used for dewatering a frequently formed at least partially from waste paper pulp suspension, as required for producing a fibrous web.
[0023] Hierzu besitzt die Schneckenpresse eine, in einem zylindrischen und perforierten Mantel 1 konzentrisch angeordnete und rotierbar gelagerte Schneckenwelle 2, wobei die Suspension von den Wendeln 3 der Schneckenwelle 2 durch einen zwischen dem Mantel 1 und der Schneckenwelle 2 gebildeten Ringspalt 4 von wenigstens einer Einlass 13- zu einer Auslassöffnung 14 gepresst wird.For this purpose, the screw press has a, in a cylindrical and perforated shell 1 concentrically arranged and rotatably mounted worm shaft 2, wherein the suspension of the helices 3 of the worm shaft 2 formed by an annular gap 4 formed between the shell 1 and the worm shaft 2 of at least one Inlet 13- is pressed to an outlet opening 14.
[0024] Die Suspension wird beim Durchlaufen des Ringspaltes 4 sowohl durch die Schwerkraft als auch durch eine beim Transport stattfindende Komprimierung entwässert. Dabei läuft das Wasser durch die Sieböffnungen des Mantels 1 in einen Entwässerungskasten mit einem Ablauf 15. Dieser Entwässerungskasten sammelt das aufgefangene Wasser und wird hier beispielhaft in das den Mantel 1 umgebende Gehäuse 16 integriert.The suspension is dewatered as it passes through the annular gap 4 both by gravity and by taking place during transport compression. In this case, the water passes through the screen openings of the shell 1 in a drainage box with a drain 15. This drainage box collects the collected water and is here exemplified in the jacket 1 surrounding the housing 16 integrated.
[0025] Um die Entwässerung zu intensivieren, ist die Schneckenwelle 2 derart konisch ausgebildet und angeordnet, dass sich der Ringspalt 5 in Förderrichtung 6 allmählich verkleinert.In order to intensify the drainage, the worm shaft 2 is formed and arranged conically such that the annular gap 5 gradually decreases in the conveying direction 6.
[0026] Nach dem Durchlaufen des Ringspalts 4 gelangt die eingedickte Suspension in den Bereich der Auslassöffnung 14.After passing through the annular gap 4, the thickened suspension reaches the region of the outlet opening 14.
[0027] Die Schneckenwelle 2 wird von einem Motor 17 angetrieben, wobei ein Getriebe, ein Riemen o.ä. dazwischen geschaltet sein kann.The worm shaft 2 is driven by a motor 17, wherein a transmission, a belt o.ä. can be switched in between.
[0028] Im Gegensatz zu Figur 1 kann die Schneckenpresse auch schräg oder senkrecht angeordnet sein.In contrast to Figure 1, the screw press can also be arranged obliquely or vertically.
[0029] Zur Schaffung einer sehr verschleißfesten Wendel 3 der Schneckenwelle 2 ist diese gemäß den Figuren 2 und 3a-e mehrteilig ausgeführt. An den metallischen und mit der Sehne- ckenwelle 2 verschweißten Grundkörper 5 schließt sich in Förderrichtung 6 der Schneckenwelle 2 ein mit dem Grundkörper 5 über Schrauben 18 befestigter Tragkörper 8 aus faserverstärktem Kunststoff an.To create a very wear-resistant helix 3 of the screw shaft 2, this is performed in several parts according to Figures 2 and 3a-e. Connected to the metallic base body 5, which is welded to the tendon shaft 2, in the conveying direction 6 of the worm shaft 2, is a support body 8 made of fiber-reinforced plastic fastened to the base body 5 via screws 18.
[0030] Dieser Tragkörper 8 besitzt auf der zur Schneckenwelle 2 weisenden Unterseite verformbare Abstandhalter 10, die beim Festschrauben des Tragkörpers 8 am Grundkörper 5 zusammengepresst werden und so einen sicheren Sitz des Tragkörpers 8 gewährleisten.This support body 8 has on the underside facing the worm shaft 2 deformable spacers 10 which are pressed together when tightening the support body 8 on the base body 5 and thus ensure a secure fit of the support body 8.
[0031] Um die Betriebsdauer der Wendel 3 zu erhöhen, wird die in Förderrichtung 6 weisende Frontseite der Wendel 3 bis auf einen sehr schmalen Ringspalt 11 zur Schneckenwelle 2 hin von einem Keramikelement 7 gebildet.In order to increase the operating time of the coil 3, the facing in the conveying direction 6 front side of the coil 3 is formed to a very narrow annular gap 11 to the worm shaft 2 out of a ceramic element 7.
[0032] Das Keramikelement 7 ist hier über eine Schwalbenschwanzverbindung formschlüssig mit dem Tragkörper 8 verbunden und zusätzlich noch mit diesem verklebt. Die Verklebung wirkt außerdem einem Eindringen von Suspension in den Spalt zwischen Keramikelement 7 und Tragkörper 8 entgegen.The ceramic element 7 is connected via a dovetail connection form-fitting manner with the support body 8 and additionally glued to this. The bond also counteracts penetration of suspension into the gap between the ceramic element 7 and support body 8.
[0033] Durch das Keramikelement 7 ergibt sich auch eine sehr verschleißfeste Schneid- Kante 9 zwischen der Frontseite und der zum Mantel 1 weisenden Oberseite der Wendel 3.By the ceramic member 7 also results in a very wear-resistant cutting edge 9 between the front and facing the shell 1 top of the coil. 3
[0034] Diese Schneid-Kante 9 bildet bei Figur 3a, b, d und e einen Winkel zwischen Front- und Oberseite von 90°, was eine stabile Gestaltung des Keramikelements 7 erlaubt.This cutting edge 9 forms in Figure 3a, b, d and e an angle between the front and top of 90 °, which allows a stable design of the ceramic element 7.
[0035] Bei Figur 3a geht die Oberseite des Keramikelementes 7 eben zum Tragkörper 8 über. Erst mit ausreichend Abstand zu diesem Übergang vermindert sich der Abstand zwischen der vom Tragkörper 8 gebildeten Oberseite der Wendel 3 und der Achse 12 der Schneckenwelle 2 in einem Sprung. Damit wird die Abstützung des Keramikelements 7 im oberen Bereich verbessert.In Figure 3a, the top of the ceramic element 7 is just above the support body 8. Only with sufficient distance to this transition, the distance between the top of the coil 3 formed by the support body 8 and the axis 12 of the worm shaft 2 decreases in one jump. Thus, the support of the ceramic element 7 is improved in the upper region.
[0036] Im Gegensatz dazu erfolgt die Abstandsverminderung der Oberseite des Tragkörpers 8 zur Achse 12 der Schneckenwelle 2 bei Figur 3e kontinuierlich, was die Abstützung des Keramikelementes 7 etwas schwächt, aber die Übergangsverhältnisse verbessert.In contrast, the distance reduction of the top of the support body 8 to the axis 12 of the screw shaft 2 takes place continuously in Figure 3e, which somewhat weakens the support of the ceramic element 7, but improves the transition ratios.
[0037] Figur 3d zeigt eine sprunghafte Verringerung des Abstandes zwischen der Oberseite und der Achse 12 der Schneckenwelle 2 beim Übergang zwischen Keramikelement 7 und T ragkörper 8.Figure 3d shows a sudden reduction in the distance between the top and the axis 12 of the screw shaft 2 at the transition between the ceramic element 7 and T ragkörper eighth
[0038] Im Unterschied hierzu wird bei den Figuren 3b und 3c der Abstand zwischen der Oberseite des Keramikelementes 7 und der Achse 12 der Schneckenwelle 2 gänzlich kontinuierlich, d.h. mit einem Winkel von ca. 80° zwischen Front- und Oberseite (Figur 3c) oder kontinuierlich im entgegen der Förderrichtung 6 liegenden Endbereich des Keramikelementes 7 (Figur 3b) vermindert.In contrast, in Figures 3b and 3c, the distance between the top of the ceramic element 7 and the axis 12 of the worm shaft 2 is entirely continuous, i. With an angle of about 80 ° between the front and top side (Figure 3c) or continuously in the counter to the conveying direction 6 lying end portion of the ceramic element 7 (Figure 3b) is reduced.
[0039] Des Weiteren erstreckt sich das Keramikelement 7 von der Schneid-Kante 9 entgegen der Förderrichtung 6 über wenigstens 10 mm, was eine Überdeckung des Tragkörpers 8 von der Schneid-Kante 9 aus über einen Teil der Oberseite ermöglicht. Auch dies macht die Oberseite verschleißfester und wirkt einem Verschleiß des Tragkörpers 8 im Kontaktbereich zum Keramikelement 7 entgegen.Furthermore, the ceramic element 7 extends from the cutting edge 9 counter to the conveying direction 6 over at least 10 mm, which allows an overlap of the supporting body 8 from the cutting edge 9 over a part of the top. This also makes the top more resistant to wear and counteracts wear of the support body 8 in the contact region to the ceramic element 7.
Claims (12)
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